JP2021131120A - 変速段選択装置および車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】発進用変速段による変速段の選択範囲の制限に起因して車両が駆動力不足に陥ることを抑制することが可能な変速段選択装置および車両を提供する。【解決手段】変速段選択装置は、車両の発進用変速段として設定された２以上の変速段を含む複数の変速段を有する変速機の変速段選択装置であって、自動変速走行により車両が発進して停車するまでの間で選択可能な複数の変速段の選択範囲であって、２以上の変速段のうち発進用変速段に用いられた第１変速段を最低速変速段とした選択範囲を設定する設定部と、発進用変速段に用いられた第１変速段に応じて、最低速変速段が第１変速段よりも低速の第２変速段になるように前記選択範囲を変更する変更部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、変速段選択装置および車両に関する。
従来、変速機において、複数の変速段のうち、２以上の変速段が発進用変速段として設定されるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような構成は、例えば車両が停車時の路面勾配等に応じて最適な発進用変速段が選択される。
また、従来においては、自動変速走行により車両が発進してから停車するまでの間で選択可能な複数の変速段の選択範囲が設定される。この選択範囲は、発進用変速段として設定された２以上の変速段のうち、発進用変速段に用いられた変速段を最低速変速段として設定され、この選択範囲の中から１つの変速段が車両の走行条件に応じて選択される。
特開２００２−５４７３０号公報
しかしながら、従来の構成においては、車両が停車するまでは、変速段の選択範囲における最低速変速段が、発進用変速段に用いられた変速段となる。そのため、例えば下り勾配等にて車両が発進した場合、発進用変速段として選択可能な変速段の中から比較的高速側の変速段が最低速変速段となる。
このように発進用変速段による変速段の選択範囲が制限されると、車両が停車前において、比較的駆動力が必要な上り勾配の路面を走行する場合、変速段の選択範囲よりも低速の変速段があるにも関わらず、当該変速段を選択できず、駆動力不足に陥るおそれがあった。
本開示の目的は、発進用変速段による変速段の選択範囲の制限に起因して車両が駆動力不足に陥ることを抑制することが可能な変速段選択装置および車両を提供することである。
本開示に係る変速段選択装置は、
車両の発進用変速段として設定された２以上の変速段を含む複数の変速段を有する変速機の変速段選択装置であって、
自動変速走行により前記車両が発進して停車するまでの間で選択可能な前記複数の変速段の選択範囲であって、前記２以上の変速段のうち前記発進用変速段に用いられた第１変速段を最低速変速段とした選択範囲を設定する設定部と、
前記発進用変速段に用いられた前記第１変速段に応じて、前記最低速変速段が前記第１変速段よりも低速の第２変速段になるように前記選択範囲を変更する変更部と、
を備える。
本開示に係る車両は、
車両の発進用変速段として設定された２以上の変速段を含む複数の変速段を有する変速機と、
上記の変速段選択装置と、
を備える。
本開示によれば、発進用変速段による変速段の選択範囲の制限に起因して車両が駆動力不足に陥ることを抑制することができる。
本開示の実施の形態に係る変速設定装置を備えた車両の構成を示す図である。 変速段選択装置による変速段選択の一例を説明するための図である。 変速段選択装置による変速段選択の一例を説明するための図である。 変速段選択装置による変速段選択の一例を説明するための図である。 変速段選択装置における変速段の選択範囲設定制御の動作例を示すフローチャートである。
以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本開示の実施の形態に係る変速段選択装置１００を備えた車両１の構成を示す図である。
図１に示すように、車両１は、プロペラシャフト２と、ディファレンシャルギア３と、駆動輪４と、エンジン５と、トランスミッション６と、変速段選択装置１００とを有する。
エンジン５は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関（駆動源）である。エンジン５の動力は、図示しないクラッチを経由してトランスミッション６に伝達され、トランスミッション６に伝達された動力は、プロペラシャフト２およびディファレンシャルギア３を介して駆動輪４に伝達される。
トランスミッション６は、オートマチックトランスミッション（例えばＡＭＴ（Automated Manual Transmission））等の変速機であり、複数の変速段を構成している。言い換えると、トランスミッション６は、エンジン５の出力軸とプロペラシャフト２とを接続あるいは切断するとともに変速比を変化させる変速機構等を有する。
トランスミッション６は、複数の変速段のうち３つの変速段を車両１の発進用変速段として設定する。発進用変速段における上記３つの変速段のうち１つが、車両１の発進時において、後述する変速段選択装置１００によって選択される。
本実施の形態では、１速、２速、３速の３つが発進用変速段として設定される。１速は、３つの変速段のうち最も低速の変速段である。２速は、１速より高速の変速段であり、車両の発進時における路面が平坦路等である際に主に設定される。３速は、３つの変速段のうち最も高速の変速段であり、車両の発進時における勾配が下り勾配である際に主に設定される。
なお、トランスミッション６における複数の変速段は、発進用変速段よりも多い数の変速段を有しており、発進用変速段の他、発進用変速段よりも高速の変速段（例えば、本実施の形態では、４速、５速、６速）を有する。
変速段選択装置１００は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）および入出力回路を備えている。変速段選択装置１００は、予め設定されたプログラムに基づいて、車両１のトランスミッション６の変速段の設定を制御する。
変速段選択装置１００は、設定部１１０と、選択部１２０と、変更部１３０とを有する。
設定部１１０は、車両１の自動変速走行時においてトランスミッション６における複数の変速段のうち１つを、車両１の走行用の変速段として設定する。具体的には、設定部１１０は、車両１の停車時において、図示しない勾配センサ等の情報に基づいて、トランスミッション６における発進用変速段の設定範囲（１速、２速、３速）から１つの変速段（第１変速段）を設定する。
また、設定部１１０は、自動変速走行により車両１が発進して停車するまでの間で選択可能な複数の変速段の選択範囲を設定する。選択範囲は、発進用変速段に用いられた第１変速段を最低速変速段として設定される。
選択部１２０は、車両１の走行条件に応じて、上記の選択範囲の中から１つの変速段を選択する。設定部１１０は、車両１の自動変速走行時において、選択部１２０の選択結果に基づいてトランスミッション６の変速段を設定する。
具体的には、車両１の停車時において設定部１１０により発進用変速段として例えば、３速が設定された場合、設定部１１０は、３速（第１変速段）を最低速変速段とした選択範囲を、トランスミッション６の変速段の選択可能な範囲として設定する。当該選択範囲として設定される変速段は、３速と、３速よりも高速の変速段とである。
なお、本実施の形態では、トランスミッション６の変速段を、１速から６速まで設定可能とする。そのため、上記の選択範囲として設定される変速段は、３速、４速、５速、６速の４つの変速段となる。
変更部１３０は、発進用変速段に用いられた変速段（第１変速段）に応じて、最低速変速段が第１変速段よりも低速の第２変速段になるように、上記の選択範囲を変更する。具体的には、変更部１３０は、第１変速段が、発進用変速段の設定範囲における高速側および低速側のうち、高速側に含まれる変速段である場合、選択範囲を変更する。
発進用変速段の設定範囲における高速側は、例えば、１速、２速、３速の設定範囲における３速となる。発進用変速段の設定範囲における低速側は、例えば、１速、２速、３速の設定範囲における１速となる。
例えば、図２Ａに示すように、車両１が、路面Ｒが下り勾配である位置から発進したとする。また、路面Ｒは、図２Ａにおける下り勾配の後、図２Ｂに示す平坦な路面Ｒを介して図２Ｃに示す上り勾配の路面Ｒに続いていく。
この場合は、発進用変速段として３速が設定されて車両１が発進する。車両１が走行するにつれ、変速段が変速されていく。具体的には、図２Ｂに示すように、車両１が発進後、徐々に速度を上昇させていき、例えば、３速から４速および５速を介して６速に変速段が設定される。そして、図２Ｃに示すように、車両１は、平坦な路面Ｒを走行した後、上り勾配の路面Ｒを走行していく。
ここで、変速段が３速から６速までの選択範囲である場合、車両１が上り勾配の路面Ｒを走行中において、駆動力不足になるおそれがある。例えば、車両１が上り勾配を走行中に速度を緩めた後、再加速しようとした場合、駆動力不足の問題が顕著に発生する。
これは、車両１が速度を緩めることで、トランスミッション６の変速段がシフトダウンしていくが、そこから再加速しようとした場合、実質的に上り勾配の位置で停車した状態から発進するのに近い駆動力が必要となるためである。自動変速走行時においては下り勾配の位置の発進用変速段である３速が選択範囲の最低速変速段であるので、車両１が停車しない以上、トランスミッション６の変速段において３速までしか選択できなくなる。その結果、車両１が再加速しようとしても、上り勾配に適した変速段を選択できず、駆動力不足に陥ってしまう。
それに対し、本実施の形態では、変更部１３０が、３速を発進用変速段とした場合、最低速変速段が３速（第１変速段）よりも低速である、例えば２速（第２変速段）に変更する。こうすることで、第１変速段よりも低速である第２変速段を選択可能となるので、上記のような駆動力不足に陥ることを抑制することができる。
また、変更部１３０は、第１変速段が１速や２速である場合、選択範囲を変更しない。１速や２速の変速段は、十分に駆動力のある変速段であるので、選択範囲を変更しなくても、上記の駆動力不足の問題が発生しにくい。そのため、このような場合、選択範囲を変更しないようにすることで、制御を簡素化することができる。
また、変更部１３０は、車両１が発進後に所定速度で走行した場合や、車両１が発進後にトランスミッション６における変速段が第１変速段から変速された場合、選択範囲を変更するようにしても良い。
発進後、変速段が第１変速段のまま変更されない状態は、車両１がさほど速度を上げてない状態であり、場合によってはすぐに停車できるような状態であると考えられる。そのため、このような場合、選択範囲を変更しない。つまり、ある程度走行するまで選択範囲を変更しないようにすることで、選択範囲の変更を無駄に行うことを抑制することができる。
次に、変速段選択装置１００における変速段の選択範囲設定制御の動作例について説明する。図３は、変速段選択装置１００における変速段の選択範囲設定制御の動作例を示すフローチャートである。図３における処理は、例えば、車両１が発進した際に適宜実行される。なお、車両１の発進の際は、発進用変速段の中の何れかの変速段が第１変速段として設定され、当該第１変速段を最低速変速段とした選択範囲が設定される。
図３に示すように、変速段選択装置１００は、第１変速段が３速であるか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。判定の結果、第１変速段が３速ではない場合（ステップＳ１０１、ＮＯ）、変速段選択装置１００は、変速段の選択範囲を変更しない（ステップＳ１０２）。
一方、第１変速段が３速である場合（ステップＳ１０１、ＹＥＳ）、変速段選択装置１００は、変速段の選択範囲を変更する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２またはステップＳ１０３の後、本制御は終了する。
以上のように構成された本実施の形態によれば、発進用変速段に用いられた第１変速段に応じて、最低速変速段が第１変速段よりも低速の第２変速段になるように選択範囲を変更する。そのため、車両１が駆動力を要する路面を走行する際、第１変速段よりも低速の第２変速段を選択することができるので、当該路面を走行中に車両１が駆動力不足に陥ることを抑制することができる。
すなわち、本実施の形態では、発進用変速段による変速段の選択範囲の制限に起因して車両１が駆動力不足に陥ることを抑制することができる。
なお、上記実施の形態では、第１変速段が３速である場合、変速段の選択範囲を変更していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、変更部１３０は、第１変速段が、発進用変速段の設定範囲のうち、最低速となる変速段よりも高速の変速段である場合、選択範囲を変更しても良い。
例えば、上記実施の形態の場合、第１変速段が２速である場合においても、変速段の選択範囲を変更しても良い。この場合、最低速変速段が２速よりも低速の１速になるように変速段の選択範囲が変更される。
また、上記実施の形態では、３つの変速段（１速、２速、３速）が発進用変速段として設定されていたが、本開示はこれに限定されず、２つ以上の変速段が発進用変速段として設定されていても良い。
また、上記実施の形態では、第１変速段が、発進用変速段の設定範囲における高速側および低速側のうち、高速側に含まれる３速である場合、選択範囲を変更していたが、発進用変速段に設定される変速段の数によって、選択範囲を変更する第１変速段を適宜調整しても良い。
例えば、発進用変速段が４つの変速段（１速、２速、３速、４速）である場合、発進用変速段の設定範囲における高速側に含まれる変速段は、３速、４速である。そのため、３速または４速が第１変速段である場合、選択範囲が変更されるようにしても良いし、４速が第１変速段である場合のみ、選択範囲が変更されるようにしても良い。
また、上記実施の形態では、第１変速段が高速側の変速段であることに基づいて変速段の選択範囲を変更していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、変更部１３０は、車両１が走行する路面勾配に応じて選択範囲を変更するか否かについて判定するようにしても良い。
車両１が下り勾配の路面または平坦な路面を発進後に上り勾配が多い路面を走行するような場合、変更部１３０は、選択範囲を変更すると判定する。また、車両１が発進後に勾配に変化のない路面を走行するような場合、変更部１３０は、選択範囲を変更しないと判定する。
こうすることで、選択範囲を変更する制御を必要なときのみで行うことができるので、当該制御が頻繁に行われることを抑制することができる。
また、上記実施の形態では、トランスミッション６が６つの変速段を有していたが、本開示はこれに限定されず、２以上の発進用変速段を設定可能な数である限り、変速段は何個有していても良い。
また、上記実施の形態では、設定部、選択部および変更部が変速段選択装置に組み込まれた構成であったが、本開示はこれに限定されず、設定部、選択部および変更部が別々に構成されていても良い。
また、上記実施の形態では、トランスミッションとしてＡＭＴを例示したが、本開示はこれに限定されず、オートマチックトランスミッション（ＡＴ）、デュアルクラッチトランスミッション（ＤＣＴ）、連続可変式変速機（ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission））であっても良い。
その他、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本開示の変速段選択装置は、発進用変速段による変速段の選択範囲の制限に起因して車両が駆動力不足に陥ることを抑制することが可能な変速段選択装置および車両として有用である。
１ 車両
２ プロペラシャフト
３ ディファレンシャルギア
４ 駆動輪
５ エンジン
６ トランスミッション
１００ 変速段選択装置
１１０ 設定部
１２０ 選択部
１３０ 変更部

Claims (9)

  1. 車両の発進用変速段として設定された２以上の変速段を含む複数の変速段を有する変速機の変速段選択装置であって、
    自動変速走行により前記車両が発進して停車するまでの間で選択可能な前記複数の変速段の選択範囲であって、前記２以上の変速段のうち前記発進用変速段に用いられた第１変速段を最低速変速段とした選択範囲を設定する設定部と、
    前記発進用変速段に用いられた前記第１変速段に応じて、前記最低速変速段が前記第１変速段よりも低速の第２変速段になるように前記選択範囲を変更する変更部と、
    を備える変速段選択装置。
  2. 前記変更部は、前記第１変速段が、前記発進用変速段の設定範囲のうち、最も低速の変速段よりも高速の変速段である場合、前記選択範囲を変更する、
    請求項１に記載の変速段選択装置。
  3. 前記変更部は、前記第１変速段が、前記設定範囲における高速側および低速側のうち、前記高速側に含まれる変速段である場合、前記選択範囲を変更する、
    請求項２に記載の変速段選択装置。
  4. 前記変更部は、前記第１変速段が、前記車両の発進時における路面勾配が下り勾配である際に前記発進用変速段として設定される変速段である場合、前記選択範囲を変更する、
    請求項１〜３の何れか１項に記載の変速段選択装置。
  5. 前記変更部は、前記車両が発進後に所定速度で走行した場合、前記選択範囲を変更する、
    請求項１〜４の何れか１項に記載の変速段選択装置。
  6. 前記変更部は、前記車両の発進後に前記変速機における変速段が前記第１変速段から変更された場合、前記選択範囲を変更する、
    請求項１〜５の何れか１項に記載の変速段選択装置。
  7. 前記変更部は、前記車両が走行する路面勾配に応じて前記選択範囲を変更するか否かについて判定する、
    請求項１〜６の何れか１項に記載の変速段選択装置。
  8. 前記車両の走行条件に応じて前記選択範囲の中から１つの変速段を選択する選択部を備え、
    前記設定部は、前記選択部の選択結果に基づいて変速段を設定する、
    請求項１〜７の何れか１項に記載の変速段選択装置。
  9. 車両の発進用変速段として設定された２以上の変速段を含む複数の変速段を有する変速機と、
    請求項１〜８の何れか１項に記載の変速段選択装置と、
    を備える車両。
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